ЛИФТ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОДЪЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЛИНЕЙНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 2017 года по МПК B66B11/04 

Изобретение относится к лифтам с приводом от электрического линейного двигателя и может быть использовано для перемещения пассажирского и грузового лифта в многоэтажных строениях, многопалубных судах, подземных шахтах и пр.

Известен лифт с приводом от электрического линейного двигателя (патент РФ №2062250, МПК B66B 11/04, 1996). Известный лифт содержит кабину, установленную в каркасе здания с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальном направлении. С обеих сторон кабины смонтированы направляющие рельсы для взаимодействия кабины с помощью скользящих роликовых элементов, прикрепленных к кабине. К центру верхней стенки кабины прикреплена одна группа из трех тросов, направляемая шкивом, вращающимся вокруг первого суппортного вала, и направляемая шкивом, вращающимся вокруг второго суппортного вала и прикрепленная к противовесу. Линейный двигатель содержит подвижный элемент, имеющий аксиальное отверстие, через которое проходит неподвижный элемент. Неподвижный элемент распространяется на длину здания, имеет верхнюю часть, которая прикреплена к суппорту через соединитель, и нижнюю часть, которая прикреплена к неподвижному элементу через суппорт. Противовес содержит раму, грузы и подвижный элемент. Рама движется по рельсам скользящими роликовыми элементами. Подвижный элемент прикреплен к левой стороне рамы. Грузы размещены между верхним и нижним пластинчатыми элементами рамы и элементами ее стоек, расположенными между верхним и нижним пластинчатыми элементами, с правой стороны противовеса так, чтобы сбалансировать вес подвижного элемента.

При необходимости в известное устройство добавляются дополнительные грузы, чтобы весь вес противовеса уравновешивал вес кабины. Вес противовеса, включая подвижный элемент, в 1,5 раза больше веса кабины.

Подвижный элемент расположен со смещением от центра тяжести так, что указанные тросы могут соединяться с центром тяжести противовеса (через строповую пластину), не мешая неподвижному элементу. Под верхним пластинчатым элементом рамы предусмотрена электрическая соединительная коробка. Перемещающийся кабель подает электроэнергию для подвижного элемента через соединительную коробку. К нижнему пластинчатому элементу рамы посредством пары суппортных стержней прикреплена буферная пластина. Данная буферная пластина имеет гидравлическое буферное устройство, под которым предусмотрен буфер. Этот буфер расположен под центром тяжести буферной пластины, не мешая неподвижному элементу. Буфер может быть расположен посредине этой буферной пластины так, что пара буферов была не нужна.

Каждая пара суппортных стержней снабжена тормозными устройствами. Суппортными стержнями с обеих сторон неподвижного элемента поддерживается пара тормозных рычагов, вращающихся свободно. Между ближними концами данных тормозных рычагов расположен электромагнитный тормоз. Данный тормоз 33 содержит якорь, тормозную катушку для притягивания якоря и тормозную пружину, расположенную между якорем и тормозной катушкой. Дальние концы указанных тормозных рычагов охватывают через прокладки соответствующий рельс. Между дальними концами предусмотрена пружина. При подаче тока якорь электромагнитного тормоза притягивается тормозной катушкой. Если электричество пропадает, притяжение прекращается, и тормозные рычаги за счет усилия тормозной пружины охватывают рельс, останавливая подвижный элемент и кабину.

Недостатком известного электропривода лифта является невысокий КПД, обусловленный большим количеством взаимодействующих (сопряженных) элементов: кабины лифта и каркаса, рельсов и рамы, подвижного и неподвижного элементов, шкивов и валов тросов.

Известен лифт с приводом от электрического линейного двигателя (патент US 5203432 А), содержащий данный линейный двигатель, подвижная часть которого соединена через систему тросов и блоков с кабиной лифта. Подвижная часть двигателя перемещается вдоль его неподвижного статора по специальным его направляющим посредством роликов.

Недостатком известного лифта является конструктивная сложность его электродвигателя и невысокий КПД, т.к. тормозное устройство и противовес размещены непосредственно на подвижной части двигателя.

Аналогичными устройством и недостатками характеризуется и "Лифт" с электроприводом подъема от электрического линейного двигателя переменного тока по патенту US 5086881 А, по достигаемому эффекту принятый за прототип. При одинаковом классическом принципе действия известных лифтовых электроприводов конструктивные различия между этими лифтами обусловлены разным, почти сходным конкретным исполнением подвижной и неподвижной части линейного двигателя, способом их сопряжения и крепления к стенке достаточно большой шахты. Известный лифт содержит такого вида линейный двигатель, подвижная часть которого - первичный элемент - соединена через систему тросов и блоков с кабиной лифта и поднимаемым грузом. Подвижная часть двигателя перемещается вдоль статора (вторичного элемента) по специальным "Т"-образными направляющим, которые проходят по длине подъема лифта в его достаточно большой шахте, с использованием направляющих роликов. Первичный элемент включает элемент, образующий магнитное поле, а вторичный элемент включает электропроводящий элемент. Кроме того, известный лифт содержит традиционные для лифтов с классическим исполнением элементы: кабели питания, через которые осуществляется питание электрооборудования кабины лифта и работы ее дверей, кнопочные аппараты управления работой кабины лифта с их автоматикой, герконовые путевые этажные датчики, используемые в качестве датчиков точной остановки и датчиков релейного селектора (датчиков положения кабины), тросы и противовесы, размещенные непосредственно на подвижной части двигателя, и поэтому характеризуется характерными недостатками: конструктивная сложность, большая шахта, износ тросов, необходимость периодического обслуживания, невысокий КПД.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в устранении указанных недостатков, а именно: повышение надежности использования, и КПД, упрощение конструкции, улучшение компактности лифтовой установки в целом.

Поставленная задача достигается тем, что в известном лифте с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем, содержащем данный линейный двигатель, подвижная часть которого, являющаяся его первичным элементом, связана с кабиной лифта и включает элемент, образующий магнитное поле, и выполнена с возможностью вертикального перемещения с использованием направляющих роликов вдоль статора, как неподвижной части, являющейся вторичным элементом двигателя, по вертикальным его направляющим «Т» образной формы, скрепленным с шахтой лифта, протяженным по длине подъема лифта, причем сам вторичный элемент включает электропроводящий элемент; а также электропривод подъема лифта содержит кабели питания электроприводов кабины лифта и работы ее дверей, имеет кнопочные аппараты управления работой кабины лифта с их автоматикой и включает датчики положения кабины лифта, в отличие от него заявляемый электропривод дополнительно содержит преобразователь частоты двухзвенного типа, блок управления, выпрямитель переменного тока и контроллер остановки кабины лифта, размещенные в отдельном помещении. Также содержит дополнительно лазерную линейку, аккумуляторную батарею, разъем для подзарядки аккумуляторной батареи, зарядовое устройство аккумуляторной батареи. Также содержит два аварийных тормозных электромагнитных устройства, радиопередатчик, установленный в блоке управления и в кнопочном аппарате управления внутри кабины лифта, радиоприемник, установленный блоке управления и в кнопочном аппарате управления в кабине лифта. Статор неподвижной части линейного двигателя выполнен с двумя, попарно расположенными, диаметрально противоположными токопроводящими магнитоконтактирующими контактными поверхностями. Статор включает закрепленный в шахте вертикальный магнитопровод, образованный из отдельных горизонтально ориентированных пластин с уложенными в их наружных пазах и соединенных между собой обмотками возбуждения, причем указанные его обмотки возбуждения снабжены на соответствующих этажах остановки кабины лифта силовыми полупроводниковыми ключами. Подвижная часть линейного двигателя по верхней поверхности скреплена непосредственно с днищем кабины лифта. На двух противоположных по высоте сторонах соответственно кабины лифта и данной подвижной части расположены направляющие ролики с ребордами. Сама подвижная часть двигателя выполнена в виде секционного короба прямоугольной формы, на двух противоположных боковых сторонах которого, вблизи статора, установлены две пары упомянутых, образующих магнитное поле элементов. Эти элементы выполнены в виде постоянных магнитов прямоугольной формы из редкоземельных материалов с образованием ниодимовых магнитов, которые расположены напротив названных контактных поверхностей статора. В средней секции данного короба подвижной части расположена аккумуляторная батарея. На днище шахты лифта и с нижней стороны данной секции расположены сопрягаемые части электроразъема питающего кабеля подзарядки аккумуляторной батареи, соединенного с ее зарядовым устройством, получающем питание от источника переменного тока и размещенным в отдельном помещении. Возможность перемещения подвижной части линейного двигателя совместно с кабиной лифта выполнена посредством сопряжения их направляющих роликов с ребордами по упомянутым вертикальным «Т» образным направляющим статора двигателя. Аварийные тормозные электромагнитные устройства установлены на кронштейнах подвижной части линейного двигателя, каждый из них содержит фрикционные накладки тормозных колодок, кинематически связанных с электромагнитным приводом, электрически связанным с аккумуляторной батареей. В качестве датчиков положения кабины лифта принята лазерная линейка, установленная на днище шахты лифта, направленная выходом излучения на днище его кабины, которая содержит импульсный лазер, его детектор приема отражаемого от дна кабины излучения и обрабатывающий элемент. При этом сама линейка электрически связана с соответствующим выводом зарядового устройства аккумуляторной батареи. Электропривод механизма работы дверей кабины электрически связан через контактор с аккумуляторной батареей и включает радиопередатчик миниатюрного исполнения, размещенный в кнопочном аппарате управления работой дверей, находящемся внутри кабины лифта, и которым оборудован также и блок управления. А также включает и радиоприемник, аналогично миниатюрного исполнения, которым аналогично оборудован блок управления, и который встроен также и в схему управления автоматикой кабины лифта (СУАКЛ), размещенную в кнопочном аппарате управления в кабине лифта, который электрически связан с катушкой вышеназванного контактора электропривода механизма работы дверей кабины, замыкающие контакты которого электрически связаны с данными дверьми. При этом все радиопередатчики и радиоприемники дуплексной радиосвязью связаны между собой посредством радиоканала, настроенного на один и тот же радиоволновой диапазон. Электропитание в СУАКЛ и ее освещения, а также и на электромагнитный привод аварийных тормозных устройств выполнено от размещенной под полом кабины лифта подвижной части аккумуляторной батареи. Причем выход блока управления соединен со входом преобразователя частоты, на второй вход которого подано напряжение сети переменного тока 380 В, второй выход блока управления соединен с входом контроллера остановки кабины лифта, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя переменного тока, на вход которого подано напряжение сети переменного тока. Многочисленные выходы контроллера остановки кабины лифта имеют сообщение с соответствующими вводами каждой из обмоток возбуждения магнитопровода статора напротив каждого этажа, витки которых расположены на соответствующем этаже, преобразователь частоты соединен с обмотками возбуждения магнитопровода статора линейного двигателя посредством кабеля из электролитической меди, а вызывные кнопочные аппараты снаружи кабины лифта, установленные на каждом этаже, электрически связаны с блоком управления. При этом статор данного линейного электродвигателя залит компаундом. Лобовые части обмоток возбуждения магнитопровода закрыты защитными кожухами, выполненными с вентиляционными жалюзи.

В частном случае лазерная линейка выполнена по типу Leica Disto D510. Конструктивно и эксплуатационно оправдано такое выполнение радиопередатчиков блока управления и кнопочного аппарата управления в кабине лифта, при котором они выполнены по типу DT7.

Конструктивно и эксплуатационно оправдано такое выполнение радиоприемников блока управления и схемы управления автоматикой кнопочного аппарата управления в кабине лифта, при котором они выполнены по типу DR16.

Таким образом, в заявляемом изобретении по сравнению с прототипом достигается достаточно значительное упрощение конструкции за счет применения более компактного и экономичного синхронного линейного электродвигателя, а также средств радиоуправления автоматикой кабины лифта. Кроме того, здесь отсутствуют тросы, противовесы, кабели, через которые осуществляется традиционное питание кабины лифта. Кроме того, отпадает необходимость в покупке и установке традиционных герконовых путевых этажных датчиков, используемых в лифтах в качестве датчиков точной остановки и датчиков релейного селектора (датчиков положения кабины), т.к. положение кабины с высокой точностью (±(1.5…2) мм) определяется с помощью лазерной линейки, которая выполнена по типу Leica Disto D510. Т.е. достигается дополнительная экономия денежных средств и трудозатрат монтажа. Как следствие, предложенная лифтовая установка характеризуется удобством использования и большей надежностью в целом. Так наличие дуплексной (двухсторонней) радиосвязи обеспечивает посредством использования миниатюрных радиопередатчиков и радиоприемников:

- возможность передачи информации от кнопочного аппарата управления в кабине лифта в блок управления о необходимом перемещении кабины лифта на требуемый этаж;

- открытие дверей кабины лифта в момент его остановки на заданном кнопкой кнопочного аппарата управления или вызывного кнопочного аппарата этаже;

- аварийное торможение кабины лифта в случае прекращения передачи радиосигналов информации от блока управления в схему управления автоматикой кабины лифта и включения электромагнитного привода тормозных устройств.

Компактность синхронного линейного электродвигателя достигается в совокупности тем, что его первичный элемент, как его подвижная часть, образующий магнитное поле, выполнен в виде секционного короба прямоугольной формы, на двух противоположных боковых сторонах которого, вблизи статора, установлены две пары образующих это магнитное поле элементов, выполненных в виде постоянных магнитов прямоугольной формы, сама подвижная часть линейного электродвигателя по верхней поверхности жестко скреплена непосредственно с днищем кабины, а вторичный элемент, как неподвижная часть линейного электродвигателя, включает электропроводящий элемент, выполненный двумя, попарно расположенными, диаметрально противоположными токопроводящими магнитоконтактирующими поверхностями, а также включает закрепленный в шахте вертикальный магнитопровод, образованный из отдельных горизонтально ориентированных пластин с уложенными в их наружных пазах и соединенных между собой обмотками возбуждения. Такое исполнение допускает наличие относительно большого воздушного зазора между статором и данным первичным элементом, благодаря применению именно синхронного линейного электродвигателя с постоянными магнитами на подвижной части, и работает с cos ϕ, близким единице, и высоким КПД, достигающим 96%, т.е. работает достаточно экономично. Это достигается также и за счет выполнения указанных постоянных магнитов из редкоземельных элементов - тем, что энергия со статора на ротор в силу этого не передается, статор создает только бегущее магнитное поле, и скольжение отсутствует. Т.е. нет потерь скольжения, нет индукционных токов в подвижной части, и, соответственно, нет тепловых потерь от этих токов.

Таким путем достигается поставленная техническая задача.

Заявляемое изобретение иллюстрируется: фиг. 1 - лифт с линейным двигателем -вид сбоку, фиг. 2 - сборка магнитопровода - вид сбоку, фиг. 3 - кабина лифта - вид снизу, фиг. 4 - структурная электрическая схема управления движением кабины лифта.

Заявляемый лифт оборудован электроприводом лифта (фиг. 1), который содержит неподвижную часть - индуктор (статор) (1) с двумя, попарно расположенными, диаметрально противоположными токопроводящими магнитоконтактирующими поверхностями линейного электрического двигателя (ЛЭД), как его вторичный элемент, включающий также и вертикальный магнитопровод (2), образованного из отдельных горизонтально ориентированных спрессованных и скрепленных между собой с помощью крепежных кронштейнов (не показаны) многослойных железных (вдоль перемещения линейного электродвигателя) пластин (3) (фиг. 2), закрепленных на сборочных призмах (4) магнитопровода (2), с уложенными в наружных пазах (5) пластин магнитопровода (2) обмотками возбуждения (6) (фиг. 1). При этом магнитопровод (2) закреплен вертикально по призмам (4) к внутренней поверхности (7) (фиг. 3) шахты лифта прямоугольного сечения с помощью перфорированного прокатного профиля типа DIN-рейки (8) и винтов (не показаны). А также электропривод содержит (фиг. 1) подвижную часть (9), как первичный элемент синхронного линейного электродвигателя, механически соединенную по верхней поверхности с помощью болтовых соединений (не показано) непосредственно с днищем кабины лифта (10), образующую в совокупности со вторичной частью электрическую машину -синхронный линейный электродвигатель, а также содержит кнопочный аппарат управления в кабине лифта и вызывные кнопочные аппараты (не показано), установленные на каждом этаже (не показано).

Структурная электрическая схема электропривода заявленного лифта (фиг. 1, 4) содержит размещенные в отдельном помещении (не показано): преобразователь частоты (11) (двухзвенный по исполнению (не показано)), блок управления (12) с размещенным в нем миниатюрным радиопередатчиком и радиоприемником (не показано), контроллер остановок кабины лифта (13). Имеются также лазерная линейка (14), аккумуляторная батарея (АБ) (15), разъем для подзаряда АБ (16), типовое зарядное устройство АБ (17), два аварийных тормозных электромагнитных устройства (18). Зарядное устройство (17) по его первому выходу на 60 В обеспечивает подзарядку АБ (15), а по второму выходу на 5 В - питание лазерной линейки (14).

На двух противоположных по высоте сторонах соответственно кабины лифта (10) и подвижной части (9), в средней их части по ширине, на максимально удаленном друг от друга расстоянии, расположены две пары направляющих роликовых элементов (19) с ребордами (не показаны).

При этом верхняя пара элементов (19) закреплена непосредственно к кабине лифта с помощью болтовых соединений (не показаны), а нижняя пара элементов (19) закреплена к Г- образным кронштейнам металлическим профилям (20), присоединенным (вваренным) к подвижной части (9) ЛЭД. Подвижная часть (9) представляет собой секционированный металлический короб прямоугольной формы, на двух противоположных боковых сторонах которого, расположенных вблизи индуктора (статора), прикреплены снаружи посредством болтовых соединений (не показаны) две пары постоянных магнитов (21) (фиг. 3) прямоугольной формы из редкоземельных материалов (ниодимовые магниты).

АБ (15) расположена в средней секции подвижной части (9), а в упомянутом отдельном помещении - ее типовое зарядное устройство (17), получающее питание от источника однофазного переменного тока. С нижней стороны этой же секции и на днище шахты лифта соответственно расположен разъем для заряда АБ (16), выполненный известным путем (например, аналогично разъему обычного электрочайника), электрически соединенный с ее зарядным устройством (17). Перемещение лифта происходит вдоль Т-образных стальных направляющих (22) его шахты, выполненных в виде вертикально расположенных рельсов, закрепленных к внутренней поверхности (7) шахты лифта (фиг. 3), охватываемых с трех сторон ребордами (не показаны) роликовых элементов (19).

Индуктор (статор) (1) по своим токопроводящим магнитоконтактирующим поверхностям разделен на 4 части (фиг. 3), расположенные соответственно на каждой из них попарно с противоположных сторон шахты таким образом, что постоянные магниты (21) первичного элемента (9) расположены напротив них. Лобовые части (23) обмоток возбуждения (6) магнитопровода закрыты его защитным кожухом (24). Необходимое естественное охлаждение индуктора (статора) выполнено в виде вентиляционных жалюзи (не показано) данного защитного кожуха. Для механической защиты и герметизации индуктор (статор) залит обычным компаундом (не показано). Уложенные в пазы (5) магнитопровода (2) секции обмотки возбуждения (6) линейного электродвигателя соединены между собой по принятой в двигателестроении схеме (не показано).

Кнопочный аппарат управления внутри кабины лифта (не показано) содержит миниатюрный радиопередатчик типа DT7 и радиоприемник типа DR16 (не показано). Блок управления (12) также содержит радиопередатчик типа DT7 и радиоприемник типа DR16. Причем радиоприемник DR16 и радиопередатчик DT7 кнопочного аппарата управления, расположенного внутри кабины лифта, встроены в схему управления автоматикой кабины лифта (СУАКЛ), размещенную в данном кнопочном аппарате управления (показано позднее).

Для аварийной остановки кабины лифта при исчезновении напряжения питания служат два аварийных тормозных электромагнитных устройства (18), установленных на кронштейнах (20), выполненных аналогично общеизвестному дисковому тормозному устройству дизель-поезда ДР1П. Отличием является то, что, во-первых, в заявляемом изобретении торможение его фрикционных накладок тормозных колодок (не показано) осуществляется не об чугунные тормозные диски, как у дизель - поезда ДР1П, а об упомянутый рельс (22), а во-вторых, привод рычагов этих его тормозных колодок осуществляется не от тормозных цилиндров, как у дизель - поезда ДР1П, а посредством кинематически связанного с ними электромагнитного привода, получающего питание от АБ (15) (показано позднее).

При этом первый выход блока управления (12), подающий управляющий сигнал, соединен с входом преобразователя частоты (11), на который подано стандартное трехфазное напряжение сети переменного тока 380 В. Второй выход блока управления (12), несущий управляющие сигналы, соединен с первым входом контроллера остановки кабины лифта (13), который, замыкая соответствующие контакты, осуществляет подачу постоянного тока в обмотку возбуждения соответствующего этажа, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя переменного тока (25), питающегося от однофазной сети переменного тока. При этом многочисленные выходы контроллера остановки кабины лифта (13) имеют сообщение с соответствующими вводами (26) обмоток возбуждения (6) магнитопровода (2), витки которых расположены напротив каждого N-го этажа, а преобразователь частоты (11) соединен посредством медного кабеля (не показано) с обмотками возбуждения (6) магнитопровода (2) индуктора (статора) линейного электрического двигателя и формирует на своем выходе переменный ток с заданной амплитудой и частотой, обеспечивающие плавный разгон и плавное торможение кабины лифта.

Заявляемый лифт с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем используют следующим образом. При нажатии кнопки вызова (KB) (фиг. 4) вызывного кнопочного аппарата снаружи шахты (не показана) на каком либо этаже задающий сигнал f_зад подается в электрически соединенный с ней блок управления (12). Если кабина лифта не перемещается, т.е. высота ее неизменна (положение кабины лифта непрерывно отслеживается блоком управления (12) с помощью лазерной линейки (14)), и непосредственно перед нажатием какой - либо кнопки вызова в блок управления (12) не поступало аналогичных сигналов с других кнопок вызова, блок управления (12) по данному f_зад формирует соответствующий управляющий сигнал по его выходу I в двухзвенный преобразователь частоты (11).

Схема управления (не показана) (драйвер) двухзвенного преобразователя частоты (11) подает соответствующие сигналы управления на управляющие электроды (затворы) силовых ключей (не показаны) этого преобразователя, а именно IGBT транзисторы. Последние открываются в последовательности, заданной схемой управления, за счет чего обеспечивается подача с него по его выходам подведенного к нему переменного тока, при регулировании в нем частоты и напряжения, в обмотки возбуждения (6) индуктора (статора) линейного электродвигателя по подводящим к ним медным кабелям (не показаны). Обмотки возбуждения линейного электродвигателя, образующие его вторичный элемент и соединенные между собой по заданной схеме (не показано), возбуждают бегущее электромагнитное поле магнитопровода (2). В результате взаимодействия его магнитоконтактирующего вторичного поля и образованного поля постоянных магнитов, расположенных на подвижной части (9) (фиг. 3), образующей первичный элемент, возникает плавное тяговое на нее усилие. Первичный элемент прямолинейно перемещается вместе с механической соединенной с ним кабиной (10).

При этом, когда кабина не находится на N-ом этаже, с которого поступил вызов, то, по выходу I блока (12) идет управляющий сигнал в преобразователь частоты (11) на перемещение кабины, затем по сигналу радиосвязи от радиопередатчика блока управления (12) по его выходу III в СУАКЛ (27), встроенной в кнопочный аппарат управления (фиг. 4), по радиоканалу (РК) на ее радиоприемник (не показан) поступает соответствующий радиосигнал. САУКЛ (27), замыкая соответствующие контакты (не показаны) (схема питается от АБ), подает постоянный ток от АБ (15) в катушку (28) контактора КМ1. Этот контактор срабатывает, его контакты КМ1.1 при этом замыкаются, электропривод (29) (М) дверей (не показаны) получает питание, и двери с остановкой кабины открываются.

Причем, как только движущаяся кабина лифта (10), высота которой непрерывно отслеживается блоком управления (12) с помощью лазерной линейкой (14), установленной на дне шахты и направленной на подвижную часть ЛЭД (10), окажется в заданной блоку (12) кнопкой вызова нужной позиции, данный блок управления (12) по сигналу лазерной линейки (14) по выходу II подает соответствующий сигнал контроллеру остановок кабины лифта (13). Последний подает постоянный ток от выпрямителя переменного тока (25), питающегося от однофазной сети переменного тока, в соответствующую обмотку возбуждения (6) соответствующего этажа, посредством открытия ее соответствующих силовых полупроводниковых ключей (не показаны), на каждой из которых имеются соответствующие вводы (26) напротив каждого этажа, происходит остановка кабины.

При этом лазерная линейка (14), например аналогично типа Leica Disto D510, установлена на днище шахты лифта, направлена на его кабину, получает питание от отдельного вывода на 5 В типового зарядного устройства (17). Причем сама лазерная линейка содержит импульсный лазер (не показано) и его детектор (не показано) отраженного от дна кабины лифта излучения (что общеизвестно). Ее работа основана на измерении времени прохождения излученного импульса (лазерного луча) от данного прибора до препятствия и обратно. Далее, как известно, время следования импульса умножается в ее обрабатывающем элементе (не показано) на его скорость (скорость света), и делится на 2, вырабатывая показания в линейке позиции кабины лифта.

Одновременно с подачей блоком управления (12) по выходу II соответствующего сигнала контроллеру (13) остановок кабины лифта прекращается формирование по его выходу I сигнала управления на вход для двухзвенного преобразователя частоты (11). При этом преобразователь частоты (11) в данный момент уже не работает и поэтому не подает переменный ток в обмотки возбуждения (6). Постоянный ток, поступивший в этот момент от выпрямителя переменного тока (25) и протекающий по виткам соответствующей обмотки возбуждения (6), создает неподвижное в пространстве магнитное поле такой полярности, что находящиеся на подвижной части вторичного элемента двигателя (9) постоянные магниты (21) притягиваются к нему, и кабина лифта (10) в этот момент плавно останавливается в заданном положении, а двери лифта по соответствующему сигналу от СУАКЛ (27), как изложено, открываются. Механизм открывания и закрывания дверей имеет традиционное исполнение и здесь (для краткости) не описывается. Отличие заключается в том, что, во-первых, электропривод (29) работы (открытие и закрытие) дверей лифта (не показаны) получает в этот момент (при неподвижной кабине), питание от АБ (15) через контактор (КМ1.1). Во-вторых, сигнал на само открытие дверей на необходимом этаже неподвижной кабины лифта также поступает (не показано) от блока управления (12) по его упомянутому выходу III, получающем в этот момент радиосигнал по двухстороннему каналу радиосвязи, образованному, как изложено, радиопередатчиком типа DT7 (не показан) миниатюрного исполнения, размещенным в кнопочном аппарате управления, находящемся внутри кабины лифта (не показано), и миниатюрным радиоприемником типа DR16 (не показан), находящимся в блоке управления (12), и настроенным на один и тот же радиоволновой диапазон канала радиосвязи. Этот радиосигнал из блока управления (12), оборудованным аналогичным радиопередатчиком (не показано), поступает по его выходу III в аналогичный радиоприемник в СУАКЛ (27), находящейся в кнопочном аппарате управления в кабине лифта (не показано). Данная СУАКЛ (27) при этом подает электрический сигнал в катушку (28) контактора электропривода дверей (КМ1), а последний замыкает свои контакты (КМ1.1) на открытие и с выдержкой времени на закрытие дверей кабины лифта. В свою очередь, положение кабины лифта непрерывно отслеживается блоком управления (12) с помощью лазерной линейки (14).

При этом после высадки - посадки пассажиров при нажатии кнопки на кнопочном аппарате управления в кабине лифта (10), соответствующей перемещению кабины лифта на требуемый этаж, на блок управления (12), связанный с данным кнопочным аппаратом управления по данному двухстороннему каналу радиосвязи, подается соответствующий радиосигнал его управления для включения по его выходу I преобразователя частоты (11) и отключения по его выходу II контроллера остановок лифта (13). Причем радиоприемник и радиопередатчик выполнены независимо друг от друга, благодаря чему осуществляется дуплексная двухсторонняя радиосвязь, обеспечивающая одновременную или порознь передачу и прием необходимых радиосигналов информации.

При этом находящиеся после посадки в кабине лифта пассажиры, посредством нажатия данной кнопки выбора нужного этажа, выбирают необходимое направление перемещения кабины лифта и место ее остановки. При этом само питание СУАКЛ (27) кнопочного аппарата управления, отвечающей за механизм открывания - закрывания ее дверей, освещение кабины (не показано), торможение в экстренных условиях, подачу тока на электромагнитный привод тормозных устройств (18), осуществляется от находящейся под полом кабины аккумуляторной батареи (АБ) (15).

Подзарядка АБ осуществляется автоматически через разъем (16) от зарядного устройства (17) по его выходу I на 60 В каждый раз, когда лифт оказывается на первом этаже.

В случае обесточивания электроэнергией заявляемого лифта передача данных по каналу радиосвязи между радиопередатчиком блока управления (12) и радиоприемником СУАКЛ (27) прекращается, и при этом данная СУАКЛ (27), питающаяся от АБ, подает электрический сигнал в катушку (30) контактора КМ2 электромагнитного привода тормозных устройств (18), а последний замыкает свои контакты (КМ2.1), тем самым подключая питание электромагнитного привода тормозных устройств (18) от АБ (15),которое производит аварийное торможение кабины лифта.

Т.о. дуплексная радиосвязь необходима для взаимосвязи блока управления (12) и СУАКЛ (27) в следующих случаях:

- передача информации от кнопочного аппарата управления СУАКЛ (27) в блок управления (12) о необходимом перемещении кабины лифта на требуемый этаж;

- открытие дверей кабины лифта в момент ее остановки на заданном кнопкой кнопочного аппарата управления или вызывного кнопочного аппарата этаже (путем передачи радиосигналов информации от блока управления (12) в СУАКЛ (27) кнопочного аппарата управления);

- аварийное торможение кабины лифта (путем прекращения передачи радиосигналов информации от блока управления (12) в СУАКЛ (27) и включения электромагнитного привода тормозных устройств (18) от АБ (15)).

Заявляемое изобретение позволяет применить синхронный линейный электрический двигатель с постоянными магнитами на подвижной части, т.к. он допускает известное наличие относительно большого воздушного зазора между статором (1) и первичным элементом (9) и работает при этом с cos ϕ, близким к единице, и высоким КПД, достигающим 96%. Такие высокие показатели обусловлены тем обстоятельством, что вторичный элемент содержит постоянные магниты из редкоземельных материалов, следовательно, энергия со статора на ротор в силу этого не передается, статор создает только бегущее магнитное поле, и скольжение отсутствует. Т.о. нет потерь при передаче энергии со статора на подвижный элемент, т.е. нет потерь скольжения, нет индукционных токов в подвижной части и, соответственно, тепловых потерь от этих токов.

Предложенный лифт с линейным электродвигателем по сравнению с прототипом имеет более простую конструкцию, обладает большей надежностью, имеет более высокий КПД, занимает меньше места, т.к. здесь отсутствуют тросы, противовесы, кабели, через которые осуществляется питание кабины лифта. Кроме того, отпадает необходимость в герконовых путевых этажных датчиках, используемых в лифтах в качестве датчиков точной остановки и датчиков релейного селектора (датчиков положения кабины), т.к. положение кабины с высокой точностью (±(1.5…2) мм) определяется с помощью лазерной линейки.

Вес аккумуляторной батареи, обеспечивающей питание кабины лифта, например серебряно-цинкового, литий-ионного или литий-полимерного типа, не превышает 3-4 кг, что существенно ниже веса самой кабины и находящихся в ней пассажиров. Т.к. перемещение большинства пассажиров производится между первым и остальными этажами, то лифт достаточную часть времени находится на первом этаже, обеспечивая подзарядку АБ.

Изобретение относится к лифтам с приводом от электрического линейного двигателя и может быть использовано для перемещения пассажирского и грузового лифта в многоэтажных строениях, многопалубных судах, подземных шахтах. Лифт содержит вертикально расположенный в шахте лифта, состоящий из двух попарно противоположно установленных частей статор (1), обмотки возбуждения (6) которого питаются от источника переменного тока с регулируемой преобразователем (11) частотой и напряжением, и подвижную часть (9), содержащую постоянные магниты (21) из редкоземельных материалов, непосредственно соединенную с кабиной лифта (10). Новым в лифте является то, что взаимосвязь кабины лифта и станции управления производится по радиоканалу дуплексной радиосвязи. Питание электрических устройств кабины лифта производится от находящейся в ней аккумуляторной батареи (15). Положение кабины лифта непрерывно отслеживается с помощью лазерной линейки (14). Остановка кабины на этаже производится магнитным путем, без износа механических частей. За счет использования линейного двигателя, подвижная часть которого соединена механически с кабиной лифта, датчика положения кабины в виде лазерной линейки появляется возможность устранения противовесов, тросов, путевых этажных датчиков. Достигается упрощение конструкции, большая надежность, более высокий КПД, улучшение компактности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Лифт с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем, который содержит данный линейный двигатель, подвижная часть которого, являющаяся его первичным элементом, связана с кабиной лифта и включает элемент, образующий магнитное поле, и выполнена с возможностью вертикального перемещения с использованием направляющих роликов вдоль статора, как неподвижной части, являющейся вторичным элементом двигателя, по вертикальным его направляющим Т-образной формы, скрепленным с шахтой лифта, протяженным по длине подъема лифта, причем сам вторичный элемент включает электропроводящий элемент; а также электропривод подъема лифта содержит кабели питания электроприводов кабины лифта и работы ее дверей, имеет кнопочные аппараты управления работой кабины лифта с их автоматикой и включает датчики положения кабины лифта; отличающийся тем, что электропривод дополнительно содержит преобразователь частоты двухзвенного типа, блок управления, выпрямитель переменного тока и контроллер остановки кабины лифта, размещенные в отдельном помещении; также содержит дополнительно лазерную линейку, аккумуляторную батарею, разъем для подзарядки аккумуляторной батареи, зарядовое устройство аккумуляторной батареи; а также содержит два аварийных тормозных электромагнитных устройства, радиопередатчик, установленный в блоке управления и в кнопочном аппарате управления внутри кабины лифта, радиоприемник, установленный в кнопочном аппарате управления в кабине лифта и в блоке управления; статор неподвижной части линейного двигателя выполнен с двумя, попарно расположенными, диаметрально противоположными токопроводящими магнитоконтактирующими поверхностями, включает закрепленный в шахте вертикальный магнитопровод, образованный из отдельных вертикальных пластин с уложенными в их наружных пазах и соединенных между собой обмотками возбуждения, причем указанные его обмотки возбуждения снабжены на соответствующих этажах остановки кабины лифта силовыми полупроводниковыми ключами; подвижная часть линейного двигателя по верхней поверхности скреплена непосредственно с днищем кабины лифта; на двух противоположных по высоте сторонах соответственно кабины лифта и данной подвижной части расположены направляющие ролики с ребордами, а сама подвижная часть двигателя выполнена в виде секционного короба прямоугольной формы, на двух противоположных боковых сторонах которого, вблизи статора, установлены две пары упомянутых, образующих магнитное поле элементов, выполненных в виде постоянных магнитов прямоугольной формы из редкоземельных материалов с образованием неодимовых магнитов, которые расположены напротив названных контактных поверхностей статора; в средней секции данного короба подвижной части расположена аккумуляторная батарея, а на днище шахты лифта и с нижней стороны данной секции расположены сопрягаемые части электроразъема питающего кабеля подзарядки аккумуляторной батареи, соединенного с ее зарядовым устройством, получающим питание от источника переменного тока, размещенного в отдельном помещении; возможность перемещения подвижной части линейного двигателя совместно с кабиной лифта выполнена посредством сопряжения их направляющих роликов с ребордами по упомянутым вертикальным Т-образным направляющим статора двигателя; аварийные тормозные электромагнитные устройства установлены на кронштейнах подвижной части линейного двигателя, каждый из них содержит фрикционные накладки тормозных колодок, кинематически связанных с электромагнитным приводом, электрически связанным с аккумуляторной батареей; в качестве датчиков положения кабины лифта принята лазерная линейка, установлена на днище шахты лифта, направлена выходом излучения на днище его кабины, которая содержит импульсный лазер, его детектор приема отражаемого от дна кабины излучения и обрабатывающий элемент, при этом сама линейка электрически связана с соответствующим выводом зарядового устройства аккумуляторной батареи; электропривод механизма работы дверей кабины электрически связан через контактор с аккумуляторной батареей и включает радиопередатчик миниатюрного исполнения, размещенный в кнопочном аппарате управления работой дверей, находящемся внутри кабины лифта, и которым оборудован также и блок управления, а также включает и радиоприемник, аналогично миниатюрного исполнения, которыми аналогично оборудован блок управления, и который встроен также и в схему управления автоматикой кабины лифта, размещенную в кнопочном аппарате управления в кабине лифта, который электрически связан с катушкой вышеназванного контактора электропривода механизма работы дверей кабины, замыкающие контакты которого связаны с данными дверьми, причем все радиопередатчики и радиоприемники дуплексной радиосвязью связаны между собой посредством радиоканала, настроенного на один и тот же радиоволновой диапазон; электропитание в схему управления автоматикой кнопочного аппарата управления кабины лифта и ее освещения, а также и на электромагнитный привод аварийных тормозных устройств выполнено от размещенной под полом кабины лифта подвижной части аккумуляторной батареи; причем выход блока управления соединен со входом преобразователя частоты, на второй вход которого подано напряжение сети переменного тока 380 В, второй выход блока управления соединен с входом контроллера остановки кабины лифта, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя переменного тока, на вход которого подано напряжение сети переменного тока, многочисленные выходы контроллера остановки кабины лифта имеют сообщение с соответствующими вводами каждой из обмоток возбуждения магнитопровода статора напротив каждого этажа, витки которых расположены на соответствующем этаже, преобразователь частоты соединен с обмотками возбуждения магнитопровода статора линейного двигателя посредством кабеля из электролитической меди, а вызывные кнопочные аппараты снаружи кабины лифта, установленные на каждом этаже, электрически связаны с блоком управления, при этом статор двигателя залит компаундом, а лобовые части обмоток возбуждения магнитопровода закрыты защитными кожухами, выполненными с вентиляционными жалюзи.

2. Лифт с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем по п. 1, отличающийся тем, что лазерная линейка выполнена по типу Leica Disto D510.

3. Лифт с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем по п. 1, отличающийся тем, что радиопередатчики блока управления и кнопочного аппарата управления кабиной лифта выполнены по типу DT7.

4. Лифт с электроприводом подъема электрическим линейным двигателем по п. 1, отличающийся тем, что радиоприемники блока управления и схемы управления автоматикой кнопочного аппарата управления в кабине лифта выполнены по типу DR16.